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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
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:a Ji E V E!l DI I:N V E :N T l 0 :N formée par :
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la Tar & Petroleum procès s company, établie 310 South Miohigan Avenue, Chicago, Illinois, Etats-Unis d'Amérique; pour:
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" Perfectionnements aux fours à coke." =s======a=sas
La présente invention est relative aux fours rectangulai- res. chauffés par un certain nombre de carneaux de sole indépen- dants disposés en-dessous de la sole du four,
Les fours rectangulaires, dans lesquels la sole du four est de forme essentiellement rectangulaire, forment une classe de fours ayant de larges soles, les fours étant chauffés en-dessous de la sole.
Dans de tels fours l'admission d'sir atmosphérique dans la charge est empêchée et les. sous-produits ainsi que le coke sont obtenus du charbon en chauffant la large sole du four.
L'un des objets de l'invention est de produite un four à
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coke reotangulairechauffé par la sole, dans lequel on utilise des carneaux de combustion de sole séparés, parallèles et ad- jacents pour le ohaffage de la chambre du four et dans lequel l'air peut être chauffé et fourni périodiquement par intervalles au moyen de récupérateurs.
Un autre objet de l'invention est de pourvoir chaque car-
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neau de ses propres récupérateurs séparés et indépendants des autres, de façon à rendre l'opération, ainsi que le réglage de l'air chaud fourni, convenables et faciles et à augmenter l'é- conomie de chaleur. De plus, cette disposition de récupéra- teurs individuels pour chaque carneau de la sole du four n'a pas fait constater de difficultés dans l'augmentation du nom- bre de carneaux pour s'accommoder à une sole de four plus large.
,Avec cet objectif et les autres en vue, la principale caractéristique de l'invention consiste en un four à coke rec- tangulaire chauffé par la sole avec une chambre de four appro- priée à être rendue étanche contre les admissions d'air, pour- vue de plusieurs carneaux de combustion disposés en-dessous de la sole du four pour son chauffage, et de plusieurs récupé- rateurs destinés à fournir alternativement de l'air réchauffé aux extrémités opposées de chacun des dits oarneaux, ainsi que de moyens d'admission de gaz pour introduire le gaz à chacune des extrémités opposées de chacun des carneaux.
Suivant une variante de l'invention chaque carneau de combustion est pourvu de plusieurs ajutages distributeurs en forme de tunnel,destinés à fournir une partie de l'air de cer- tains récupérateurs aux carneaux et à conduire les gaz brûlés chauds de ces carneaux vers d'autres récupérateurs, D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront en- core au cours de la description suivante et des revendications jointes.
Afin que la présente invention soit plus clairement com- prise et plus exactement mise en oeuvre, nous allons mainte- nant la décrire plus complètement avec référence aux dessins annexés dans lesquels: référant à présent aux dessins :
Figure 1 est une vue en plan du sommet d'un four à coke
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rectangulaire chauffé par la sole, construit conformément à l'invention;
Figure 2 est une coupe horizontale d'un tel four suivant la ligne 2-2 de la figure 4;
Figure 3 est une coupe horizontale du four suivant la li- gne 3-3 de la figure 4;
Figure 4 est une coupe verticale longitudinale suivant la ligne 4-4 de la figure 1;
Figure 5 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 5-5 de la figure 2;
Figure 6 est une coupe verticale,longitudinale de détail montrant la partie antérieure du four;
Figure 7 est une élévation de face de la partie inférieure de la figure 6;
Figure 8 est une coupe horizontale transversale à travers la coupe des récupérateurs montrée à la figure 5;
Figure 9 montre une section longitudinale à travers le four lorsqu'il est pourvu d'une paire d'ajutages distributeurs en forme de tunnel dans les carneaux de combustion;
Figure 10 est une coupe longitudinale agrandie de détail montrant l'ajutage réglable en forme de tunnel;
Figure 11 est une coupe de détail suivant la ligne 11-11 de la figure 12; et
Figure 18 est une vue perspective d'un des éléments de l'a- jutage en forme de tunnel.
Au dessin, 1 indique le sommet plat du four pourvu d'ouver- tures de chargement 8 pour l'introduction du charbon dans le four, les sous-produits gazeux étant enlevés par une canalisa- tion fixe 3. Chaque tête de la chambre du four est pourvue d'une porte 4-5 qui, lorsqu'elle est ouverte, permet l'enlèvement du, coke au moyen d'un refouloir approprié. Le sommet du four est
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couvert de brique de pavement 6, La face interne de la chambre du four est munie de brique réfractaire 7(fig.5) sur laquelle peut être placée de la brique rouge 8. un matériau de remplis- sage ± étant disposé au-dessus des briques ± et supportant les briques de pavement.
En-dessous de chaque sole de four s'étendent plusieurs carneaux 10 de combustion séparés et indépendants. La sole de la chambre du four comprend le sommet des oarneaux de combustion et est constituée d'une pluralité de briques de silice 11 avec des pieds 12 reposant sur les murs de séparation 13 entre les carneaux. Les briques de silice sont pourvues de rainures 14 et les joints entr'elles ménagent des espaces qui sont remplis de ciment lorsque les briques sont posées. Une ou plusieurs couches de briques de silice 15 s'étendent transversalement entre le fond des carneaux de combustion et les récupérateurs du four, de manière à prélever la chaleur des carneaux et à la fournir partiellement aux récupérateurs. Des joints à dila- tation 16 (fig.5) permettent la dilatation des couches de bri- ques de silice.
Conformément à l'invention, plusieurs récupérateurs à air pour le réchauffage de l'air fourni aux carneaux de combustion, seront prévus. Suivant la meilleure réalisation de l'invention il y a deux récupérateurs en épingle à cheveux qui, alternati- vement et périodiquement, fournissent l'air à et reçoivent les produits de combustion de chaque carneau de chauffage, ces récupérateurs à air 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 sont pourvus d'un empilage récupérateur 27 et chaque récupéra- teur comprend une paire de carneaux séparés par un mur de divi- sion 30, le récupérateur s'étendant en-dessous et parallèlement au carneau de combustion qui le surmonte,
L'air est fourni aux récupérateurs par des canalisations séparées d'admission d'air 31 pourvues d'ouvertures 31a fermées par des bouchons amovi-
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bles 31b. Des canalisations ai d'évacuation des gaz brûlés chauds sont également prévues et sont contrôlées par des registres coulissants 32a.
Le gaz est fourni aux carneaux de combustion par des canalisations à gaz séparées 33 à raison de deux pour chaque carneau de combustion, L'air chauffé atteint le oarneau de combustion à partir de son récupérateur à travers un orifi- ce 34 (voir fig,6). la grandeur de l'ouverture de l'orifice étant réglable au moyen de briques coulissantes 35. la brique amovible 36 devant la brique coulissante, permet le réglage de cette dernière, Des orifices de visite 37, munis de bou- chons amovibles 38 permettent l'inspection des récupérateurs,
Les canalisations 32 d'évacuation des gaz chauds brûlés (fige.3 et 4) , sont reliées à chaquetête du four par l'inter- médiaire dtune conduite 39, vers le collecteur 40 aboutissant à la cheminée.
Un registre de réglage 41 contrôle le courant vers la cheminée et des registres 42 et 43, un dans chaque con- duite 39, sont prévus de manière à permettre le réglage du chauffage du four.
Dans la forme de l'invention représentée aux figs,9 à 12, on a prévu des. moyens pour distribuer l'air et les gaz brûlés chauds dans chaque carneau, de manière à obtenir un chauffage augmenté dans les carneaux vers le milieu du four et En même temps à réduire le chauffage aux extrémités du four, en produi- sant par conséquent un chauffage uniforme de chaque carneau dans les. fours longs,
Dans ces figures, les marnes chiffres de référence réfèrent
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représentées aux parties correepot&antesttux figures précédentes.
Ainsi qu'il est représenté deux ou plus de canalisations de distribution 45 en forme de tunnel sont prévues, à raison d'une ou de plusieurs pour chaque extrémité de chaque carneau, La coupe de ces canalisations peut tre modifiée et elles sont préférablement construites en matière réfractaire, Ainsi qu'il est montré, chaque tubulure consiste en une série d'éléments 46
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'de section en U, ces éléments peuvent être assemblés comme en 47 et un ou plusieurs éléments peuvent *être utilisés. la tubulure étant de manière correspondante allongée ou raccourcie à volon- té.
Lextrémité antérieure de ehaque tubulure est fermée par la paroi d'extrémité 48 de l'élément et l'extrémité postérieure
49, c'est-à-dire l'extrémité vers le centre du carneau, est ouverte. Bn construisant les tubulures en section d'U avec fond ouvert, on peut fournir de l'air à ces tubulures par des ouver- tures supplémentaires 50-51 pratiquées dans les briques de silicse
15 séparant le récupérateur de la sole du four.
Des registres coulissants, non représentés, peuvent 'être prévus pour le régla- ge des ouvertures 50 et 51,
Le dessus de chaque élément de tubulure en tunnel est pré- férablement pourvu d'une ouverture auxiliaire 52 permettant la sortie de l'air ou l'admission de gaz brûlés lorsque le four est en fonctionnement.
La tubulure peut 'être réglée de manière à occuper différentes position le long de la sole du four, une telle position 'tant représentée en traits pleins et une autre en traits ponctués à la fig.10. ceci étant effectué au moyen d'un ringard de réglage introduit en enlevant des briques.35 et 36 à l'extrémité du carneau,
Ainsi qu'il est montré lorsqu'une tubulure à l'extrémité du carneau reçoit et iistribue l'air ohaud à brûler venant à travers les ouvertures 51, l'autre tubulure reçoit une partie des gaz brûlés et les conduit à travers l'ouverture 50 dans le récupérateur, En renversant le fonctionnement du four, le cou- rant d'air et de gaz brûlé est interverti à travers le récupé- rateur, les ouvertures et les tubulures,
Il y a lieu d'observer que le gaz est alternativement admis à travers les tubes brûleurs ordinaires 33 à l'extrémité des carneaux, La quantité d'air de combustion admise à travers l'ou-
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'verture à air 34, à l'extrémité du carneau, peut être réglée et dépend de la longueur du carneau et des caractéristiques du gaz à brûler. L'intensité de la chaleur à l'extrémité externe du car- neau peut par conséquent *être réglée et réduite. Le gaz en excès, non brûlé, est ultérieurement brûlé en se combinant avec l'air de co@bustion qui pénètre par la tubulure à travers l'ouverture supplémentaire. La tubulure mobile distribue cet air de combustion vers le centre du cerneau de manière à chauffer plus uniformé- ment le carneau dans sa longueur.
Tandis que ceci a lieu, la tu- bulure à l'autre extrémité du carneau reçoit une partie du gaz brûlé et la conduit à travers son ouverture supplémentaire à l'autre extrémité, ou. elle passe dans le récupérateur, le reste du gaz brûlé quittait le carneau et entrant dans le récupérateur à travers l'ouverture 44 disposée à son extrémité externe. La flamme est par conséquent allongée et l'intensité du chauffage, a. l'extrémité extérieure du carneau, est réduite.
Lorsque du gaz de faible pouvoir calorifique, tel que du gaz de générateur ou de four à manche est utilisable, le régla- ge de la longue flamme qu'il produit permet l'utilisation d'une ou de plus de tubulures en forme de tunnel et d'une ou de plu- sieurs ouvertures à chaque extrémité du oarneau. Lorsque l'on utilise du gaz à pouvoir calorifique élevé, comme celui produit par du charbon très volatile donnant une flamme courte intense, deux ou plus de tubulures en forme de tunnel peuvent 'être utili- sées à chaque extrémité, avec: des ouvertures convenables reliant les tubulures aux récupérateurs.
L'invention étant ainsi décrite, son fonctionnement est clair: L'air et le gaz, sont admis à une t'été du four, l'air pas- sant à travers le récupérateur et la flamme passant à travers le conduit en-dessous de la sole du four, et ensuite étant éva- cuée au moyen du conduit disposé à l'autre extrémité du four,
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ainsi qu'il est représenté par exemple dans la fig.4. Un régla- ge indépendant de l'air et du gaz est ainsi assuré pour chaque cerneau de la sole. L'évacuation de la chaleur est constrôlée par le registre 42, le registre 43 étant à ce moment fermé.
Au renversement du four, le registre 42 est fermé et le registre 43 ouvert. L'air et le gaz vont alors entrer par la gauche de la fig,3, l'air entrant à travers les: ouvertures 31a.
Il doit être entendu que des modifications peuvent 'être apportées dans la mise en oeuvre de l'invention sans sortir des principes de l'invention.
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B e v e n d i c a t i o n s.- 1.- Un four à coke rectangulaire chauffé par la sole avec une chambre de four organisée pour *être rendue étanche aux introductions d'air.pourvue d'une pluralité de carneaux de com- bustion disposas sous la sole du four pour son chauffage et d'une pluralité de récupérateurs destinés à fournir alternati- vement de l'air chaud aux extrémités opposées de chacun des dits carneaux, et des moyens d'admission des gaz pour alimen- ter chacun des carneaux avec le gaz à ses extrémités opposées.